2023年广西地区九年级物理中考模拟题分项选编：简单机械

2023年广西地区九年级物理中考模拟题分项选编：简单机械

一、单选题

1．（2023·广西贵港·统考一模）下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　）

A． 钓鱼竿 B．道钉撬

C．筷子 D． 理发剪刀

2．（2023·广西南宁·校联考一模）如图所示的工具均属于杠杆，其中省力杠杆是（　　）

A． 船桨  B． 独轮车

C． 筷子          D． 钓鱼竿

3．（2023·广西柳州·校考一模）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省距离的是（　　）

A．用羊角锤起钉子

B．用撬棒撬石头

C．用天平测质量

D．用钓鱼竿钓鱼

4．（2023·广西崇左·统考一模）在下列简单机械中，使用中属于费力杠杆的是（　　）

A．羊角锤 B．镊子 C．瓶起子 D．托盘天平

5．（2023·广西柳州·统考一模）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所 需动力最小的是（　　）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

6．（2023·广西桂林·统考一模）某滑轮组的机械效率，合理的是（　　）

A．0% B．0.07% C．82% D．120%

7．（2023·广西柳州·统考一模）日检测能力达7.2万管的滨海县核酸检测基地，从建成到投入使用仅用20天。为缩短建设工期，工程指挥部调运多台挖掘机同时施工，其目的是（　　）

A．提高挖掘机的机械效率 B．增大挖掘机施工总功率

C．减少挖掘机做的额外功 D．增大挖掘机做的有用功

8．（2023·广西·校联考一模）如图所示，建筑工人用动滑轮把重为600N的物体匀速提升3m，人所用的拉F为400N，则利用动滑轮提升重物时的机械效率是

A．75% B．100% C．67% D．33%

9．（2023·广西贵港·校考一模）如图甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙.他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上.关于这两种方法，下列说法中正确的是(    )

A．王大叔克服重力做功较多

B．两人做同样多的有用功

C．小鹏做功的功率要大些

D．甲、乙两种情况下的机械效率一样

二、多选题

10．（2023·广西贵港·统考一模）图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（　　）

A．吊篮的动能不变 B．吊篮的机械能守恒

C．电动机对绳子的拉力为 D．电动机拉动绳子的功率为

11．（2023·广西南宁·统考一模）小明帮妈妈晾衣服时，观察到升降式晾衣架主要结构是如图所示的滑轮组，关于该滑轮组的说法正确的是（　　）

A．有3个定滑轮 B．有2个动滑轮 C．机械效率大于1 D．机械效率小于1

12．（2023·广西南宁·统考一模）小明用如图所示的滑轮组，在10s内用400N的拉力将重为960N的物体匀速竖直提升1m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　）

A．小明做的有用功为400J

B．动滑轮的重为240N

C．小明做功的功率为96W

D．该滑轮组的机械效率为80%

三、填空题

13．（2023·广西南宁·统考一模）如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，重力的力臂逐渐_______，拉力逐渐_______（两空均填“增大”、“减小”或“不变”）。

14．（2023·广西贵港·校考一模）江西景色迷人，如图所示是记者拍摄的一幅江西水乡画面。图中船夫用船桨划水时，船桨是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；当空船静止在水面时，船受到的重力和水对船的浮力是一对________（选填“相互作用力”或“平衡力”）。

四、作图题

15．（2023·广西贵港·统考一模）如图所示，轻质杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，l1为F1的力臂，请在图中画出F1的示意图及F2的力臂l2。

16．（2023·广西南宁·统考一模）如图所示，OA是均匀的轻质杆，在拉力F的作用下，杆处于水平状态，画出拉力F的力臂。

五、实验题

17．（2023·广西梧州·统考一模）如图所示是小明和小华探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所示，此时可以把右端的平衡螺母向 ___________（选填“左”或“右”）调节，直至使杠杆在水平位置平衡；在后面的实验过程中 ___________（选填“能”或“不能”）再进行上述操作；

（2）如图乙，小明在实验时分别沿着竖直向下和斜向下两个方向拉弹簧测力计，都能使杠杆在水平位置平衡。同组的小华认为，竖直向下拉动测力计操作更方便，原因是 ___________；

（3）实验中，通过改变钩码和弹簧测力计的位置或钩码的个数来改变力臂或力的大小进行多次实验，目的是：___________；

（4）如图丙所示，在杠杆B点处挂4个钩码，每个钩码的重力均为0.5N，A点处应挂 ___________个相同的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；在右侧第2格竖直向下拉动弹簧测力计，此时测力计的示数是 ___________N；（杠杆上每小格等距）

（5）他们继续探究：保持钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1﹣F1的关系图像，如图丁所示。请根据图像推算，当L1为25cm时，F1为 ___________N。

18．（2023·广西柳州·校考一模）小明同学在做“探究轻质杠杆的动力与动力臂的关系”时，探究过程如图 ：

（1）未挂钩码前，他发现杠杆左端下沉，他可将杠杆右端的平衡螺母向______调。实验中小明需 要将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是______；

（2）调节好的杠杆如图甲，在杠杆 A 点挂3个相同的钩码，每个钩码重0.5N ，用弹簧测力计在 B 位置竖直向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计读数为______N；若将弹簧测力 计由竖直方向向右转过一定角度，沿箭头方向拉动，使杠杆重新在水平位置平衡的过程中，弹簧 测力计的示数______（选填“变大” 、“变小”或“不变”）。

（3） 保持 A 点钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力 F1和动力臂l1的数据，绘 制了 F1- l1的关系图像，如图乙。请根据图线推算，当 l1 为 8cm 时，F1为______N；

（4）如图丙，工人在使用扳手时，在扳手手柄上加了一个长套筒，通过实验，小东明白这是通 过______的办法省力，图中工人在 C 处沿不同方向施力均能把螺 丝拧起，则 F_______ F。

19．（2023·广西崇左·统考一模）（1）如图甲所示，温度计的读数为______℃。常见的温度计是利用液体______的性质制成的；

（2）如图乙所示是做“探究光的反射规律”实验的装置。实验中，从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，是因为光在纸板上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射；入射光线AO靠近法线ON时，反射光线OB将______（选填“靠近”或“远离”）法线ON；

（3）使用如图丙所示的装置可探究滑轮组的机械效率，某次实验数据记录如表：

实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计，此次实验的机械效率为______%。

20．（2023·广西桂林·统考一模）小林用如图所示装置进行“测滑轮组机械效率的实验”：

（1）实验中应沿竖直方向 ___________缓慢拉动弹簧测力计；

（2）根据数据可知实验中选择的是 ___________图所示装置；

（3）收集的实验数据如表：根据第三组数据可计算得到滑轮组机械效率为 ___________（保留一位小数）；

（4）通过比较三次实验数据可知，同一滑轮组提升重物时，要想提高滑轮组的机械效率，应该 ___________；

（5）提升相同重的物体时，___________（填“乙”或“丙”）装置的机械效率高。（设每个动滑轮重均相同）

21．（2023·广西柳州·统考一模）某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。

（1）表格中第2次测力计自由端移动的距离s=______m；

（2）在实验操作中应竖直向上 ______拉动弹簧测力计，小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 ______（选填“正确”“不正确”）；

（3）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；

（4）由第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），滑轮组的机械效率 ______。

六、计算题

22．（2023·广西·校联考一模）如图所示是小明从5m水深的井里提水的装置，桶的容积为3×10-3m3，每个滑轮重5N，在匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为7.5N，完全露出水面后，拉力变为25N（绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计，g=10N/kg）。求：

（1）水井底受到水的压强；

（2）桶的质量；

（3）桶的材料密度。

参考答案：

1．B

【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；

B．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；

C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；

D．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。

故选B。

2．B

【详解】ACD．船桨、筷子、钓鱼竿在使用时都是动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故ACD不符合题意；

B．独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意。

故选B。

3．D

【详解】用羊角锤起钉子、用撬棒撬石头时动力臂大于阻力臂，省力但费距离；用天平测质量是等臂杠杆，不省力也不省距离；用钓鱼竿钓鱼时动力臂小于阻力臂，费力但省距离。

故选D。

4．B

【详解】A．用羊角锤起钉子时动力臂大于阻力臂，比较省力，属于省力杠杆，故A不符合题意；

B．镊子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意；

C．瓶起子起瓶盖时动力臂大于阻力臂，比较省力，属于省力杠杆，故C不符合题意；

D．托盘天平属于等臂杠杆，故D不符合题意。

故选B。

5．D

【详解】不计绳重与机械重，利用A中动滑轮提升物体，所用拉力为物重的二分之一；利用B中滑轮组提升物体，有3段绳子与动滑轮接触，故所用拉力为物重的三分之一；利用C中的动滑轮提升物体，由于动力作用在滑轮轴上，故所用拉力为物重的两倍。D中杠杆的支点到动力作用点的距离为

1m+3m=4m

支点到阻力的作用点的距离为1m。二者之比为4∶1。根据力臂定义及数学知识可以知道，提升物体需要的动力为物体物重的四分之一。

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

6．C

【详解】由于使用滑轮组时一定会提升物体做有用功，由可知，滑轮组的机械效率一定大于0%，而0.07%几乎等于0%，同时使用滑轮组时一定会克服机械自重做额外功，因此滑轮组的机械效率一定小于100%，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

7．B

【详解】A．机械效率指用来做有用功与总功之比，多台挖掘机同时施工不能提高挖掘机的机械效率，故A不符合题意；

B．建设核酸检测基地需要做的总功一定。每台挖掘机的工作功率一定，同时工作的挖掘机越多，总功率越大。由公式可得，总功率越大，做功时间越短，也就是建设工期会缩短。故B符合题意；

C．在总功一定的情况下，减小挖掘机的额外功，可以提高挖掘机的机械效率，但不能缩短建设工期，故C不符合题意；

D．在总功一定的情况下，多台挖掘机同时工作，不能增加有用功，只能改变做功快慢，故D不符合题意。

故选B。

8．A

【详解】用一个动滑轮拉重物,物体提升3m,绳端须拉动6m，则利用动滑轮提升重物时的机械效率是：

所以A选项是正确的.

单独使用一个动滑轮时,绳端移动距离是物体移动距离的两倍,即物体提升3m,绳端须拉动.

【点睛】机械效率可以用公式来计算．

9．B

【详解】AB．这两种方法，都把重物推到了高台上，两人做同样多的有用功，克服重力做功相同，故A错误、B正确；

C．功率等于功与时间是比值，由于题中没有给出时间，不能确定哪个做功的功率大，故C错误；

D．由于乙中情况需要克服摩擦做功，所以乙种情况下的机械效率小，故D错误。

故选B。

10．AD

【详解】AB．吊篮匀速上升的过程，质量不变，速度不变，高度升高，所以动能不变，重力势能变大，机械能变大，机械能不守恒，故A正确，B错误；

C．由图示知，承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时，电动机对绳子的拉力

故C错误；

D．绳子在30s内移动的距离

s=4h=4×6m=24m

绳子移动的速度

电动机拉动绳子的功率

P=Fv=600N×0.8m/s=480W

故D正确。

故选AD。

11．BD

【详解】AB．轴固定不动的滑轮是定滑轮，轴可以随物体一起移动的滑轮是动滑轮。根据晾衣架的结构可知，该晾衣架有4个定滑轮，2个动滑轮，故A错误，B正确；

CD．对于实际的机械，额外功是无法避免的，机械效率必小于1，故C错误，D正确。

故选BD。

12．BD

【详解】A．由题意可知，将重为960N的物体匀速竖直提升1m，物体重力为960N，物体竖直提升1m，可知做的有用功为

小明做的有用功为960J，故A错误；

B．由题意可知，拉力为400N，三条绳子托着动滑轮，物体重力为960N，动滑轮受到竖直向上的力为

由于不计绳重和摩擦，对动滑轮和重物受力分析，它们受到自身的重力和绳子对它们竖直向上的拉力作用，处于平衡状态，则

解得

动滑轮的重为240N，故B正确；

C．物体匀速竖直提升1m，三条绳子托着动滑轮，则绳端移动的距离为

小明做功的大小为

这过程需要的时间为10s，小明做功的功率为

小明做功的功率为120W，故C错误；

D．由A解析可知，小明做的有用功为960J，再由C解析可知，小明做的总功为1200J，根据机械效率的公式可知，该滑轮组的机械效率为

该滑轮组的机械效率为80%，故D正确。

故选BD。

13．     增大     增大

【详解】[1][2]由题意和图示可知，O为支点，肌肉拉力（动力）的方向始终垂直于OB，则拉力的力臂（动力臂）不变；低头过程中，头颅重力的力臂变大（即阻力臂变大），而阻力G、动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力会变大。

14．     费力     平衡力

【详解】[1]船夫划水时手臂用较小的幅度就可以让水中船桨较大幅度的划水，因此用船桨划水时，船桨是费力杠杆，费力杠杆的使用是为了省距离。

[2]船受到重力和浮力，静止在水面上，根据平衡力的概念可知，重力和浮力是一对平衡力。

15．

【详解】由力臂的定义可知，力臂为支点到力的作用线的垂线段，故过l1的右端点作垂线段，即为力F1的方向，因力F2的方向垂直向下，故力F1的方向应斜向上，杠杆才能保持平衡，力F1作用在杠杆上，过支点作力F2的垂线段，即为力F2对应的力臂l2，如下图所示

16．

【详解】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，先反向延长力F的作用线，再做支点到力的垂线，如下图所示：

17．     右     不能     动力臂可在杠杆上直接读出更加方便     寻找普遍规律     3     3     0.6

【详解】（1）[1]当杠杆静止时，如图甲所示，发现杠杆左端下沉，则杠杆的重心在支点的左侧，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。

[2]调节杠杆平衡后，说明杠杆的自重对杠杆的平衡没有影响，在在接下来的实验过程中不能再通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。

（2）[3]杠杆在水平位置平衡，当力的方向竖直向下时，由力臂的定义，从支点到力的作用点的距离即为力臂的大小，故动力臂可在杠杆上直接读出，因此竖直向下拉动测力计操作更方便。

（3）[4]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出普遍物理规律。

（4）[5]在杠杆B点处挂4个钩码，每个钩码的重力均为0.5N，若杠杆上每个小格长度是L，设在A点处应挂n个相同的钩码，根据杠杆的平衡条件有

4×0.5N×3L=n×0.5N×4L

解得

n=3

[6]根据杠杆的平衡条件有

4×0.5N×3L=F×2L

解得

F=3N

所以此时测力计的示数是3N。

（5） [7]由于保持A点钩码数量和力臂不变，即阻力和阻力臂大小不变，根据F1L1=F2L2，可知F2L2为一定值，由图丁知

F1L1=1N×0.15m=3N×0.05m=0.15N·m

则当L1为25cm时，拉力

18．     右     便于直接读取力臂     1.2     变大     0.75     增大力臂     小于

【详解】（1）[1][2]在挂钩码前，小组发现杠杆左端低右端高，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，是杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便测量力臂的大小。

（2）[3][4]根据杠杆平衡条件可得

拉力的方向由竖直向上逐渐向右倾斜时，根据力臂的定义可知，动力臂变小了，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将变大。

（3）[5]由图像可得

当力臂时，可得

（4）[6][7]根据杠杆平衡原理可知，阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可以减小动力，在扳手手柄上加一个长套筒，就是通过增大力臂来达到省力的效果；分别作出、的力臂可知，的力臂大于的力臂，阻力和阻力臂不变，所以。

19．     97     热胀冷缩     漫     靠近     匀速     80

【详解】（1）[1][2]由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为97℃；常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。

（2）[3]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。

[4]入射光线AO靠近法线ON时，入射角变小，由于反射角等于入射角，所以反射光线OB将靠近法线ON。

（3）[5]此实验拉力方向向上，为了能准确测量绳端拉力，需拉着测力计匀速竖直向上运动。

[6]由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n＝3，第3次测量中弹簧测力计移动的距离

s＝3h＝3×0.10m＝0.30m

有用功

W有＝Gh＝6N×0.10m＝0.60J

总功

W总＝Fs＝2.5N×0.30m＝0.75J

机械效率为

20．     匀速     乙     88.9%     增大提升物体的重力     乙

【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计的拉力大小等于绳子的拉力大小。

（2）[2]根据数据可知绳子的有效段数为

故实验中选择的是乙图所示装置。

（3）[3]根据第三组数据可计算得到滑轮组机械效率为

（4）[4]纵向比较表中数据可知，同一滑轮组提升物体的重力越大，机械效率越高，故同一滑轮组提升重物时，要想提高滑轮组的机械效率，应该增大提升物体的重力。

（5）[5]提升相同重的物体到相同的高度，做的有用功是相同的，乙、丙装置中，克服机械之间的摩擦做的额外功可认为是相同的，乙中克服一个动滑轮做额外功，丙中要克服两个动滑轮做额外功，故乙中做的额外功少，乙中做的总功少，根据机械效率的公式，故乙装置的机械效率高。

21．     0.3     匀速     不正确     增大提升物体的重力     越低

【详解】（1）[1]根据图乙可知，n=3，h=0.1m，则

s=nh=3×0.1m=0.3m

（2）[2]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计的示数稳定，便于读数。

[3]弹簧测力计静止时，绳子与滑轮之间的摩擦力与运动时的摩擦力不同，测得拉力不准确，所以他的想法不正确。

（3）[4]比较第1次实验和第2次实验，滑轮组相同，提升的重物不同，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。可得结论：使用同样的滑轮组，增大重物的重力可以提高滑轮组的机械效率。

（4）[5]由第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），额外功占总功的比值越大，机械效率越低。

22．（1）5×104Pa；（2）1.5kg；（3）3×103kg/m3

【详解】解：（1）水底受到水的压强

（2）桶中水的质量

桶中水的重力

不计绳重和摩擦，提升物体时绳端的拉力

因此全露出水面后，滑轮组对桶拉力为

即

桶重

桶的质量

（3）匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为7.5N，由得，此时滑轮对桶拉力为

桶受到的浮力

排开水中的体积（桶的体积）

桶材料的密度

答：（1）水底受到水的压强5×104Pa；

（2）桶的质量为1.5kg；

（3）桶的密度3×103kg/m3。